28. Шпоночные соединения

П ередают вращающий момент между валом и колесом. Образуются посредством шпонки, установленной в сопряжённые пазы вала и колеса.

Шпонка имеет вид призмы, клина или сегмента, реже применяются шпонки других форм.

Шпоночные соединения:

• просты, надёжны;

• удобны в сборке-разборке;

• дёшевы.

Шпонки, однако:

• ослабляют сечение валов и ступиц колёс;

• концентрируют напряжения в углах пазов;

• нарушают центрирование колеса на валу (для этого приходится применять две противоположные шпонки).

Шпоночные соединения могут быть:

-ненапряжёнными, выполняемыми призматическими или сегментными шпонками. Они передают момент только боковыми гранями;

-напряжёнными, выполняемыми клиновыми шпонками.

29.Рассматривая равновесие вала и ступицы получаем усл. прочности:

Призматическая шпонка:

Сегментная шпонка: расчёт такой же как у призмат.

30. Шлицевые соединения

О бразуются выступами на валу, входящими в сопряжённые пазы ступицы колеса. Как по внешнему виду, так и по динамическим условиям работы шлицы можно считать многошпоночными соединениями. Некоторые авторы называют их зубчатыми соединениями.

В основном используются прямобочные шлицы (а), реже встречаются эвольвентные (б) ГОСТ 6033-57 и треугольные (в) профили шлицов.

Прямобочные шлицы могут центрировать колесо по боковым поверхностям (а), по наружным поверхностям (б), по внутренним поверхностям (в).

В сравнении со шпонками шлицы:

• имеют большую несущую способность;

• лучше центрируют колесо на валу;

• усиливают сечение вала за счёт большего момента инерции ребристого сечения по сравнению с круглым;

• требуют специального оборудования для изготовления отверстий.

Основными критериями работоспособности шлицов являются:

• сопротивление боковых поверхностей смятию (расчёт аналогичен шпонкам);

• сопротивление износу при фреттинг-коррозии (малые взаимные вибрационные перемещения).

31 Поверочный расчет на прочность шлицевых соединений.

Основные критерии роботаспособности является сопротивления рабочих поверхностей к смятию и корозино- механическому изнашивания

32.Соединения с натягом (прессовые). Общие сведения и расчет на прочность. Подбор посадки.

Соединение 2-х деталей по круговой цилиндрической поверхности можно осуществить если обеспечить натяг посадки. Для этого достаточно при изготовлении деталей обеспечить натяг посадки, а при сборке запрессовать одну деталь в другую. Натягом называется положения разности диаметров вала и отверстия. Сборка осущ. Одним из 3 способов: Прессования, нагрев втулки, охлаждения вала . При прессовании возможно частичное срезания и смятия шероховатости поверхностей, и повреждения торцов деталей, что приводит к ослабеванию прочности соединения до 1,5 раза. Для уменьшения этого недостатка, концу вала придают коническую форму. Общей недостаток явл. Отрицательные последствия однократной их нагрузки

Условие прочности соединения при нагружении осевой силы

Условие прочности соединения при нагружении крутящим моментом

При совместном действии T и

-сборка прессованием

-сборка нагревом или охлаждением

33 Профильные соединения. Расчет на прочность.

Профильными называют соединения, в которых ступица (втулка) насаживается на фасонную поверхность вала и таким образом обеспечивается жесткое фиксирование деталей в окружном направлении и передача вращения. В качестве примера показано соединение на квадрате со скругленными углами (для снижения концентрации напряжений); применяются также соединения эллиптического и треугольного сечений.

по сравнению со шпоночными и шлицевыми эти соединения имеют небольшую концентрацию напряжений и более высокую точность центрирования. Однако сложность изготовления профильной поверхности ограничивает области применения соединений.

Расчет соединений. Профильные соединения рассчитывают на смятие. Условие прочности по допускаемым напряжениям для соединения имеет обычный вид:

где l - длина соединения, обычно l=(1..2)d; b - ширина прямолинейной части грани; [σсм] допускаемое напряжение смятия, для термообработанных поверхностей [σсм]=100..140 МПа.